本發(fā)明涉及流道拋光，更具體地說，涉及頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置。

背景技術(shù)：

1、頂部大燃燒室鋁合金活塞成型模具是用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的專用工具，鋁合金活塞廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車等內(nèi)燃機(jī)中，因其重量輕、散熱性能好而受到青睞。

2、傳統(tǒng)的活塞成型模具包括澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，其中澆注系統(tǒng)涉及鋁水的澆注排流，該過程中，鋁水倒入模具內(nèi)后，需要將多余的鋁水排到外面去，故而在模具側(cè)邊做一個(gè)側(cè)排用于多余鋁水的排放，模具以及側(cè)排在使用前需要對(duì)其內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理，用于確保鑄造出的模具側(cè)排具有高精度和光滑的表面，而現(xiàn)有技術(shù)中的打磨裝置類似打磨頭，不適用復(fù)雜的曲面造型模具流道內(nèi)壁的拋光。

3、針對(duì)上述問題，采用磨粒流加工方法對(duì)模具內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理，相比傳統(tǒng)的拋光方法，磨粒流加工方法具有材料適用性強(qiáng)、加工可達(dá)性好、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)，但考慮到模具側(cè)排內(nèi)壁具有一定直通大小，采用磨粒流需要提高較大的流量以及壓力，且在磨粒流通入流道過程中難以保證內(nèi)截面各點(diǎn)均受到強(qiáng)烈的流體介質(zhì)沖擊磨削，容易導(dǎo)致模具側(cè)排內(nèi)壁某處的蝕除量不足，最終造成了拋光不均勻。

4、為此，我們提出頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置用以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有實(shí)際問題，相比現(xiàn)有技術(shù)提供頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，是通過設(shè)置與模具側(cè)排流道相適配的模芯組件，模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留狹窄的磨削空間，在借助磨粒流拋光過程中，增大磨粒流對(duì)側(cè)排流道的壁面壓力，此外，將模芯組件上的上模芯設(shè)置成旋轉(zhuǎn)安裝式，且上模芯上增設(shè)多個(gè)與聲供氣結(jié)構(gòu)相配合的噴射管，在上模芯旋轉(zhuǎn)過程中，氣流在超聲作用下加劇其分子振動(dòng)頻率形成脈沖射流，氣流旋進(jìn)噴射作用在磨粒上，有效保證側(cè)排流道內(nèi)截面各點(diǎn)均受到強(qiáng)烈的磨粒流磨削，從而增強(qiáng)磨粒流對(duì)側(cè)排流道的整體磨削效果。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，包括操作臺(tái)和操作箱，所述操作臺(tái)上設(shè)置有用于對(duì)前后對(duì)稱分布的模具進(jìn)行限位的夾具，模具上開設(shè)有一對(duì)分別與型腔邊側(cè)相連通的側(cè)排流道，所述操作箱頂端固定連接有頂板，所述頂板底端固定連接有一對(duì)分別與側(cè)排流道頂端相對(duì)接的磨粒進(jìn)料筒，所述磨粒進(jìn)料筒內(nèi)套接有轉(zhuǎn)動(dòng)于頂板底端的錐形管，所述錐形管底端固定有與側(cè)排流道相適配的模芯組件，所述模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留有磨削空間。

3、所述模芯組件包括固定于錐形管底端且與其連通設(shè)置的上模芯，所述上模芯底端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有與集料箱磁吸對(duì)接的下模芯，所述錐形管頂端固定連接與其相連通且轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于頂板上的轉(zhuǎn)動(dòng)筒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒貫穿頂板上端并旋轉(zhuǎn)對(duì)接有固定式安裝的旋轉(zhuǎn)管，一對(duì)旋轉(zhuǎn)管頂端外接有超聲供氣結(jié)構(gòu)，所述上模芯上嵌設(shè)安裝有多個(gè)噴氣口朝向磨削空間的噴射管，所述頂板上安裝有用于對(duì)一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

4、進(jìn)一步的，所述模芯組件下端安裝有與型腔內(nèi)壁相貼合設(shè)置的集料箱，所述操作箱一側(cè)固定安裝有磨粒流箱，所述磨粒流箱出口端通過一對(duì)進(jìn)料管分別與磨粒進(jìn)料筒相連通，所述磨粒流箱進(jìn)口端通過一對(duì)回料管分別與集料箱相連通。

5、進(jìn)一步的，所述下模芯外端貫穿至側(cè)排流道底端外部并固定連接有磁吸塊，所述集料箱內(nèi)壁上開設(shè)有與磁吸塊相對(duì)接的磁吸槽，在進(jìn)行拋光工作前，首先將其中一塊模具貼合于固定式的夾具上，該拋光裝置上的一對(duì)模芯組件正好嵌合于模具的一對(duì)側(cè)排流道內(nèi)，此時(shí)，將一對(duì)集料箱分別對(duì)接于一對(duì)下模芯外端，最后將另一塊模具對(duì)接上，采用活動(dòng)式的夾具向內(nèi)推動(dòng)貼合于另一塊模具上，實(shí)現(xiàn)對(duì)接限位，安裝完畢后，模芯組件置于對(duì)接后的側(cè)排流道內(nèi)，一對(duì)集料箱分別位于模具的型腔內(nèi)。

6、進(jìn)一步的，所述磨粒進(jìn)料筒內(nèi)部開設(shè)有上寬下窄的錐形腔，所述錐形腔底端內(nèi)徑與側(cè)排流道出口內(nèi)徑相一致，所述錐形管為上窄下寬的圓錐形結(jié)構(gòu)，所述錐形管與錐形腔之間預(yù)留有流動(dòng)空間，流動(dòng)空間上寬下窄，通過進(jìn)料管向磨粒進(jìn)料筒內(nèi)部通入高速磨粒后，磨粒自上而下通過狹窄的流動(dòng)空間出口導(dǎo)入至模具的磨削空間內(nèi)，增強(qiáng)磨粒流的噴入壓力，從而提高對(duì)側(cè)排流道的磨削壓力。

7、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)組件包括固定套接于一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)筒上的齒輪一，一對(duì)齒輪一之間嚙合連接有轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于頂板上的齒輪二，所述頂板上固定安裝有對(duì)齒輪二進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)筒分別帶動(dòng)錐形管下方的上模芯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，上模芯在旋轉(zhuǎn)過程中配合由噴射管向外噴出的氣流，氣流旋進(jìn)噴射，進(jìn)一步增強(qiáng)磨粒對(duì)側(cè)排流道的磨削強(qiáng)度。

8、進(jìn)一步的，所述超聲供氣結(jié)構(gòu)包括分別安裝于操作箱、頂板上且相互連接的超聲波發(fā)生器和超聲振動(dòng)箱，所述超聲振動(dòng)箱外接有進(jìn)氣管，所述超聲振動(dòng)箱出氣端連接有一對(duì)分別與旋轉(zhuǎn)管頂端固定連接的通氣管，利用通氣管向上模芯內(nèi)部噴入氣流，氣流在超聲作用下加劇其分子振動(dòng)頻率形成脈沖射流，增強(qiáng)氣流噴射于側(cè)排流道的沖擊力。

9、進(jìn)一步的，所述上模芯內(nèi)部開設(shè)有與錐形管相連通的中空腔，所述上模芯外端壁上開設(shè)有多個(gè)用于噴射管外端口安裝的外通口，所述中空腔內(nèi)底部安裝有可沿豎直方向升降且與多個(gè)噴射管內(nèi)端相連接的連通結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)通結(jié)構(gòu)的頂端通過伸縮管與錐形管底端相連接。

10、進(jìn)一步的，所述連通結(jié)構(gòu)包括固定于上模芯底端部的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱上端活動(dòng)套接有導(dǎo)氣筒，所述導(dǎo)氣筒頂端與伸縮管相連接，所述導(dǎo)氣筒外端壁上開設(shè)有多個(gè)用于噴射管內(nèi)端相銜接的內(nèi)通口，所述導(dǎo)氣筒底端壁嵌設(shè)安裝有磁環(huán)，所述導(dǎo)向柱端壁上沿豎直方向嵌設(shè)安裝有多個(gè)電磁環(huán)。

11、可選的，所述導(dǎo)氣筒的內(nèi)外端分別套接有彈性層，內(nèi)外分布的彈性層分別固定連接于內(nèi)通口、外通口處，將多個(gè)噴射管的內(nèi)端固定于可上下升降的導(dǎo)氣筒上，通過啟動(dòng)導(dǎo)向柱上的不同高度的電磁環(huán)，依靠電磁環(huán)對(duì)磁環(huán)的磁吸作用，使得導(dǎo)氣筒在豎直方向適度升降，從而改變噴射管內(nèi)端口高度，進(jìn)而改變噴射管外端口向下傾斜角度，而所增設(shè)的彈性層，替代硬性機(jī)械連接，有利于對(duì)噴射管噴射口的傾斜度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。

12、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

13、本方案是通過設(shè)置與模具側(cè)排流道相適配的模芯組件，模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留狹窄的磨削空間，在借助磨粒流拋光過程中，磨粒以一定壓力下循環(huán)往復(fù)流過磨削空間，對(duì)側(cè)排流道進(jìn)行拋光，增大磨粒流對(duì)側(cè)排流道的壁面壓力，此外，將模芯組件上的上模芯設(shè)置成旋轉(zhuǎn)安裝式，且上模芯上增設(shè)多個(gè)與聲供氣結(jié)構(gòu)相配合的噴射管，在上模芯旋轉(zhuǎn)過程中，氣流在超聲作用下加劇其分子振動(dòng)頻率形成脈沖射流，氣流旋進(jìn)噴射作用在磨粒上，有效保證側(cè)排流道內(nèi)截面各點(diǎn)均受到強(qiáng)烈的磨粒流磨削，從而增強(qiáng)磨粒流對(duì)側(cè)排流道的整體拋光效果。

14、本方案是通過在上模芯內(nèi)部增設(shè)可上下移動(dòng)且與多個(gè)噴射管內(nèi)端口相連接的連通結(jié)構(gòu)，改變噴射管外端口向下傾斜角度，在拋光過程中，調(diào)節(jié)不同的噴射角度，從而改變磨粒與側(cè)排流道的沖擊方向以及力度，實(shí)現(xiàn)磨粒與側(cè)排流道全方位接觸。

技術(shù)特征：

1.頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，包括操作臺(tái)（1）和操作箱（4），所述操作臺(tái)（1）上設(shè)置有用于對(duì)前后對(duì)稱分布的模具（3）進(jìn)行限位的夾具（2），模具（3）上開設(shè)有一對(duì)分別與型腔邊側(cè)相連通的側(cè)排流道（301），其特征在于：所述操作箱（4）頂端固定連接有頂板（5），所述頂板（5）底端固定連接有一對(duì)分別與側(cè)排流道（301）頂端相對(duì)接的磨粒進(jìn)料筒（6），所述磨粒進(jìn)料筒（6）內(nèi)套接有轉(zhuǎn)動(dòng)于頂板（5）底端的錐形管（8），所述錐形管（8）底端固定有與側(cè)排流道（301）相適配的模芯組件，所述模芯組件與側(cè)排流道（301）之間預(yù)留有磨削空間。

2.所述模芯組件包括固定于錐形管（8）底端且與其連通設(shè)置的上模芯（7），所述上模芯（7）底端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有與集料箱（10）磁吸對(duì)接的下模芯（9），所述錐形管（8）頂端固定連接與其相連通且轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于頂板（5）上的轉(zhuǎn)動(dòng)筒（14），所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒（14）貫穿頂板（5）上端并旋轉(zhuǎn)對(duì)接有固定式安裝的旋轉(zhuǎn)管（16），一對(duì)旋轉(zhuǎn)管（16）頂端外接有超聲供氣結(jié)構(gòu)，所述上模芯（7）上嵌設(shè)安裝有多個(gè)噴氣口朝向磨削空間的噴射管（701），所述頂板（5）上安裝有用于對(duì)一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)筒（14）旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述模芯組件下端安裝有與型腔內(nèi)壁相貼合設(shè)置的集料箱（10），所述操作箱（4）一側(cè)固定安裝有磨粒流箱（11），所述磨粒流箱（11）出口端通過一對(duì)進(jìn)料管（12）分別與磨粒進(jìn)料筒（6）相連通，所述磨粒流箱（11）進(jìn)口端通過一對(duì)回料管（13）分別與集料箱（10）相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述下模芯（9）外端貫穿至側(cè)排流道（301）底端外部并固定連接有磁吸塊（901），所述集料箱（10）內(nèi)壁上開設(shè)有與磁吸塊（901）相對(duì)接的磁吸槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述磨粒進(jìn)料筒（6）內(nèi)部開設(shè)有上寬下窄的錐形腔，所述錐形腔底端內(nèi)徑與側(cè)排流道（301）出口內(nèi)徑相一致，所述錐形管（8）為上窄下寬的圓錐形結(jié)構(gòu)，所述錐形管（8）與錐形腔之間預(yù)留有流動(dòng)空間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件包括固定套接于一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)筒（14）上的齒輪一，一對(duì)齒輪一之間嚙合連接有轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于頂板（5）上的齒輪二，所述頂板（5）上固定安裝有對(duì)齒輪二進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述超聲供氣結(jié)構(gòu)包括分別安裝于操作箱（4）、頂板（5）上且相互連接的超聲波發(fā)生器（19）和超聲振動(dòng)箱（18），所述超聲振動(dòng)箱（18）外接有進(jìn)氣管，所述超聲振動(dòng)箱（18）出氣端連接有一對(duì)分別與旋轉(zhuǎn)管（16）頂端固定連接的通氣管（17）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述上模芯（7）內(nèi)部開設(shè)有與錐形管（8）相連通的中空腔，所述上模芯（7）外端壁上開設(shè)有多個(gè)用于噴射管（701）外端口安裝的外通口，所述中空腔內(nèi)底部安裝有可沿豎直方向升降且與多個(gè)噴射管（701）內(nèi)端相連接的連通結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)通結(jié)構(gòu)的頂端通過伸縮管與錐形管（8）底端相連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述連通結(jié)構(gòu)包括固定于上模芯（7）底端部的導(dǎo)向柱（21），所述導(dǎo)向柱（21）上端活動(dòng)套接有導(dǎo)氣筒（20），所述導(dǎo)氣筒（20）頂端與伸縮管相連接，所述導(dǎo)氣筒（20）外端壁上開設(shè)有多個(gè)用于噴射管（701）內(nèi)端相銜接的內(nèi)通口，所述導(dǎo)氣筒（20）底端壁嵌設(shè)安裝有磁環(huán)（201），所述導(dǎo)向柱（21）端壁上沿豎直方向嵌設(shè)安裝有多個(gè)電磁環(huán)（211）。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，其特征在于：所述導(dǎo)氣筒（20）的內(nèi)外端分別套接有彈性層，內(nèi)外分布的彈性層分別固定連接于內(nèi)通口、外通口處。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了頂部大燃燒室鋁合金活塞側(cè)排成型拋光裝置，屬于流道拋光技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明是通過設(shè)置與模具側(cè)排流道相適配的模芯組件，模芯組件與側(cè)排流道之間預(yù)留狹窄的磨削空間，在借助磨粒流拋光過程中，磨粒以一定壓力下循環(huán)往復(fù)流過磨削空間，對(duì)側(cè)排流道進(jìn)行拋光，增大磨粒流對(duì)側(cè)排流道的壁面壓力，此外，將模芯組件上的上模芯設(shè)置成旋轉(zhuǎn)安裝式，且上模芯上增設(shè)多個(gè)與聲供氣結(jié)構(gòu)相配合的噴射管，在上模芯旋轉(zhuǎn)過程中，氣流在超聲作用下加劇其分子振動(dòng)頻率形成脈沖射流，氣流旋進(jìn)噴射作用在磨粒上，有效保證側(cè)排流道內(nèi)截面各點(diǎn)均受到強(qiáng)烈的磨粒流磨削，從而增強(qiáng)磨粒流對(duì)側(cè)排流道的整體拋光效果。

技術(shù)研發(fā)人員：金湘翔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇開海精工活塞股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19